Секреты тканей растений. Склеренхима растений
Склеренхима — WiKi
Склеренхи́ма — механическая ткань, которая встречается в органах почти всех высших растений.
Клетки её имеют прозенхимную форму и представляют собой волокна, длинные, плотно расположенные, с заострёнными концами и равномерно утолщённой, чаще одревесневшей оболочкой. Живое содержимое клеток обычно отмирает. Отдельные клетки склеренхимы называются элементарными волокнами, которые в совокупности образуют склеренхимную ткань. Отдельный тяж элементарных волокон (склеренхимных волокон) называют техническим волокном. Волокна встречаются повсеместно во всех органах в виде отдельных тяжей (пучков) или сплошным цилиндрическим кольцом, группами или рассеянно в проводящей ткани.
По сравнению с колленхимой склеренхимные волокна отличаются большей упругостью, равной 15—20 кг/мм², тогда как у колленхимы она составляет не более 10—12 кг/мм². Наличие склеренхимы даёт возможность органам растения противостоять нагрузкам, которые возникают в результате изгиба или под воздействием массы самого растения.
Разделение по происхождению
По происхождению различают первичную и вторичную склеренхиму.
Разделение по расположению
В зависимости от расположения в теле растения и функциональных особенностей волокна склеренхимы разделяют на две группы:
Древесинные волокна
Древесинные (ксилемные) волокна, или либриформ, входят в состав проводящей ткани ксилемы. Формируются камбием. Одревесневшие оболочки этой ткани снабжены простыми порами с щелевидными очертаниями. Либриформ называют многофункциональной тканью, что связано с изменчивостью морфоструктуры волокон. Встречаются переходные элементы между клетками либриформа и водопроводящими элементами, в этом случае клетки либриформа принимают участие в транспортировке воды. Также наблюдаются переходные формы между клетками либриформа и древесинной паренхимой, тогда клетки волокон сохраняют живое содержимое, в таких клетках запасаются крахмал и другие органические вещества. В эволюционном плане волокна либриформа произошли из элементов ксилемы (трахеид), в которых функция проведения воды сочетается с опорной функцией. Волокна либриформа значительно короче лубяных волокон (не более 2 мм).
Клетки либриформа очень прочны, но почти неэластичны. Главная его функция — опора для водопроводящих элементов и для всего растения. Этот тип склеренхимы широко распространён среди высших растений. У лиственных деревьев либриформ занимает значительную часть древесины, особенно в тех её массивах, которые сформировались во второй половине вегетационного периода. Иногда склеренхима формируется перициклом, и в этом случае волокна называют перициклическими. Они долго сохраняют целлюлозные стенки, редко одревесневают.
Лубяные волокна
Расположены обычно в коровой части осевого органа, во флоэме, они встречаются в коре стебля и корня, а также в листовых черешках и пластинках, в цветоножках, плодоножках, реже плодах. Чаще они формируются в стеблях травянистых растений, но у многих пальм образуются в листьях. Клетки лубяных волокон длинные, толстостенные. Длина их колеблется от 40 до 60 мм, у китайской крапивы рами от 350 до 500 мм. В целом волокна насыщены цитоплазмой, в ней содержатся единичные мелкие хлоропласты, часто с крахмальными зёрнами. Число митохондрий значительно больше, чем хлоропластов. Характерная черта молодых волокон — высокоактивный Аппарат Гольджи. У сформировавшихся лубяных волокон протопласт чаще всего отмирает и полость клетки совершенно исчезает.
За счёт интрузивного роста лубяных волокон создаётся исключительная прочность ткани, которая повышается благодаря спиральным расположениям микрофибрилл оболочки. Обычно лубяные волокна составляют простую ткань, располагаясь либо более или менее широким поясом, либо отдельными группами, образующими вместе с проводящими тканями сосудисто-волокнистые пучки. У некоторых растений лубяные волокна вкраплены в лубяную паренхиму.
По происхождению лубяные волокна бывают:
- Первичные — образуются перициклом
- Вторичные — образуются камбием
У травянистых двудольных растений преобладают первичные волокна, у древесных — вторичные. Вторичные лубяные волокна намного короче первичных и чаще одревесневают. Крайне редко лубяные волокна развиваются у голосеменных.
Свойства лубяных волокон (прочность, исключительная эластичность, большая длина волокна, отсутствие одревеснения) очень ценны для текстильной промышленности. Особый интерес представляют такие растения, как лён, конопля, кенаф, джут, рами, их текстильные волокна используется в текстильной промышленности.
Текстильные качества лубяных волокон неодинаковы. Различают твёрдо- и мягковолокнистые растения. У мягковолокнистых (лён) волокна мягкие, эластичные, идут на изготовление высококачественных льняных тканей. У твёрдоволокнистых (новозеландский лён, виды агавы, некоторые пальмы) волокна твёрдые, грубые, из них делают верёвки, щётки, грубые волокнистые ткани.
ru-wiki.org
Склеренхима - это... Что такое Склеренхима?
Склере́нхима — механическая ткань, которая встречается в органах почти всех высших растений.
Клетки её имеют прозенхимную форму и представляют собой волокна, длинные, плотно расположенные, с заострёнными концами и равномерно утолщённой, чаще одревесневшей оболочкой.
Живое содержимое клеток обычно отмирает. Отдельные клетки склеренхимы называются элементарными волокнами, которые в совокупности образуют склеренхимную ткань. Отдельный тяж элементарных волокон (склеренхимных волокон) называют техническим волокном. Волокна встречаются повсеместно во всех органах в виде отдельных тяжей (пучков) или сплошным цилиндрическим кольцом, группами или рассеянно в проводящей ткани.Разновидности
Разделение по происхождению
По происхождению различают первичную и вторичную склеренхиму.
Разделение по расположению
В зависимости от расположения в теле растения и функциональных особенностей волокна склеренхимы разделяют на две группы:
Древесинные волокна
Древесинные (ксилемные) волокна, или либриформ, входят в состав проводящей ткани ксилемы. Формируются камбием. Одревесневшие оболочки этой ткани снабжены простыми порами с щелевидными очертаниями. Либриформ называют многофункциональной тканью, что связано с изменчивостью морфоструктуры волокон. Встречаются переходные элементы между клетками либриформа и водопроводящими элементами, в этом случае клетки либриформа принимают участие в транспортировке воды. Также наблюдаются переходные формы между клетками либриформа и древесинной паренхимы, тогда клетки волокон сохраняют живое содержимое, в таких клетках запасаются крахмал и другие органические вещества. В эволюционном плане волокна либриформа произошли из элементов ксилемы (трахеид), в которых функция проведения воды сочетается с опорной функцией. Волокна либриформа значительно короче лубяных волокон (не более 2 мм).
Клетки либриформа очень прочны, но почти неэластичны. Главная его функция — опора для водопроводящих элементов и для всего растения. Этот тип склеренхимы широко распространён среди высших растений. У лиственных деревьев либриформ занимает значительную часть древесины, особенно в тех её массивах, которые сформировались во второй половине вегетационного периода. Иногда склеренхима формируется перициклом, и в этом случае волокна называют перициклическими. Они долго сохраняют целлюлозные стенки, редко одревесневают.
Лубяные волокна
Расположены обычно в коровой части осевого органа, во флоэме, они встречаются в коре стебля и корня, а также в листовых черешках и пластинках, в цветоножках, плодоножках, реже плодах. Чаще они формируются в стеблях травянистых растений, но у многих пальм образуются в листьях. Клетки лубяных волокон длинные, толстостенные. Длина их колеблется от 40 до 60 мм, у китайской крапивы рами от 350 до 500 мм. В целом волокна насыщены цитоплазмой, в ней содержатся единичные мелкие хлоропласты, часто с крахмальными зёрнами. Число митохондрий значительно больше, чем хлоропластов. Характерная черта молодых волокон — высокоактивный Аппарат Гольджи. У сформировавшихся лубяных волокон протопласт чаще всего отмирает и полость клетки совершенно исчезает.
За счёт интрузивного роста лубяных волокон создаётся исключительная прочность ткани, которая повышается благодаря спиральным расположениям микрофибрилл оболочки. Обычно лубяные волокна составляют простую ткань, располагаясь либо более или менее широким поясом, либо отдельными группами, образующими вместе с проводящими тканями сосудисто-волокнистые пучки. У некоторых растений лубяные волокна вкраплены в лубяную паренхиму.
По происхождению лубяные волокна бывают:
- Первичные — образуются перициклом
- Вторичные — образуются камбием
У травянистых двудольных растений преобладают первичные волокна, у древесных — вторичные. Вторичные лубяные волокна намного короче первичных и чаще одревесневают. Крайне редко лубяные волокна развиваются у голосеменных.
Использование
Свойства лубяных волокон (прочность, исключительная эластичность, большая длина волокна, отсутствие одревеснения) очень ценны для текстильной промышленности. Особый интерес представляют такие растения, как лён, конопля, кенаф, джут, рами, их техническое волокно используется в текстильной промышленности.
Текстильные качества лубяных волокон неодинаковы. Различают твёрдо- и мягковолокнистые растения. У мягковолокнистых (лён) волокна мягкие, эластичные, идут на изготовление высококачественных льняных тканей. У твёрдоволокнистых (новозеландский лён, виды агавы, некоторые пальмы) волокна твёрдые, грубые, из них делают верёвки, щётки, грубые волокнистые ткани.
Литература
- Ботаника: Анатомия и морфология растений / С. Н. Мякишева, М. Т. Логуа. — Кемерово: Кузбассвузиздат, 2003. — 208 с. — ISBN 5-202-00651-9
- Атлас по анатомии растений: учеб. пособие для вузов / Бавтуто Г. А., Ерёмин В. М., Жигар М. П.. — Мн.: Ураджай, 2001. — 146 с. — (Учеб. и учеб. пособия для вузов). — ISBN 985-04-0317-9
dic.academic.ru
Механические ткани
Значение и свойства механических тканей
Механические ткани возникли в связи с выходом растений на сушу в условиях более сильного воздействия сил гравитации. В сочетании с другими тканями они обеспечивают поддержание размеров и формы тела растений при отсутствии внутреннего скелета. В.Ф. Раздорский сравнивал роль механических тканей с ролью стальной арматуры в железобетонных конструкциях.
Механические ткани. 1- сердцевина, 2 -протоксилема, 3 -ксилема II, 4 - флоэма I, 5 - волокна склеренхимы, 6 - корка, 7 - эпидерма.
Механические ткани обеспечивают устойчивость растений к статическим и динамическим нагрузкам благодаря упругости и жесткости.
Упругость – это способность структуры возвращаться в исходное положение после снятия деформирующей нагрузки. В механике упругость выражается в значениях модуля Юнга, физический смысл которого состоит в том, что он показывает, какую силу следует приложить к стержню единичного сечения, чтобы его длина увеличилась в два раза. Величина модуля прямо пропорциональна деформирующей силе и длине деформируемого участка и обратно пропорциональна площади поперечного сечения испытуемого материала. Упругость может быть также оценена ультразвуковым методом и методом голографической интерферометрии. Упругость механических тканей достаточно высока. У подсолнечника предел упругости достигает 27,4 кг/мм2, у девясила – 37,4 кг/мм2, у строительной стали – 20 кг/мм2. Упругость растительного материала зависит от генотипа и условий выращивания растений, возраста и места отбора проб. Например, у пшеницы в период цветения и налива зерна упругость средней части подколосового междоузлия в 2 – 4 раза выше, чем непосредственно под колосом, что приводит у некоторых сортов к пониканию колоса.
Жесткость – это способность противостоять деформирующим нагрузкам. Она обратно пропорциональна упругости. Жесткость механических тканей увеличивается с возрастом растений по мере утолщения клеточных оболочек. Изучению показателей прочности органов растений уделяется большое внимание как в селекции устойчивых к полеганию сортов, так и в практическом растениеводстве. Применение синтетических регуляторов роста широко используется в агрономии для повышения прочности стебля и снижения полегаемости посевов.
Механические ткани образуются во всех органах растений: в корнях, стеблях, листьях, плодах и семенах. Они располагаются как правило ближе к поверхности органов, где возникают более высокие деформационные нагрузки на сжатие и растяжение. По происхождению механические ткани бывают первичными и вторичными. Первичные образуются первичными меристемами – прокамбием и перициклом, а вторичные – вторичной меристемой, т.е. камбием.
Меристема
Среди механических тканей выделяют колленхиму, склеренхиму и склереиды.
Колленхима
Колленхима – это первичная механическая ткань, которая может располагаться под эпидермисом в составе первичной коры стебля (подсолнечник), в черешках листьев (тыква), в листовых подушках (злаки), реже в корнях (капуста). Субэпидермальное развитие колленхимы способствует формированию ребристости стебля, как у тыквенных, яснотковых, мареновых. Упругие свойства колленхимы проявляются при тургорном состоянии клеток.
Колленхима
Колленхима образуется живыми, многогранными прозенхимными клетками длиной до 2 мм, с тупыми или скошенными концами, с неравномерно утолщенными клеточными оболочками, которые содержат много целлюлозы, гемицеллюлозы, пектина и воды. Эта неравномерность обеспечивает хорошую упругость клетки и не препятствует её росту. В зависимости от характера утолщения колленхима бывает уголковой, пластинчатой и рыхлой.
В клетках уголковой колленхимы вторичные утолщения, как в черешках листа свеклы, располагаются в уголках клетки и проходят вдоль неё в виде продольных тяжей. У пластинчатой колленхимы, характерной для стеблей и черешков листьев астровых, целлюлоза равномерно откладывается на всей поверхности противоположных клеточных оболочек, расположенных тангентально к поверхности органа. Другие оболочки остаются относительно тонкими. Рыхлая колленхима отличается хорошим развитием межклетников, к которым обращены утолщенные оболочки клеток. Эта ткань встречается в стебле ваточника, черешке листа лопуха.
Склеренхима
Склеренхима является наиболее распространенной механической тканью и встречается во всех органах растений. Её прочность выше, чем у колленхимы, и близка к прочности инструментальной стали. По происхождению склеренхима бывает первичной, если образуется из перицикла или прокамбия, и вторичной, если образуется из камбия. Клетки сформировавшейся склеренхимы мертвые, длинные, узкие, имеют толстую вторичную оболочку и плотное сложение и называются волокнами.
В зависимости от клеточного строения и местонахождения склеренхима подразделяется на лубяные и древесинные волокна.
Лубяные волокна могут иметь перициклическое или камбиальное происхождение. Лубяные волокна перициклического происхождения располагаются в стебле либо сплошным кольцом непосредственно под эпидермисом (кукуруза и другие злаки), либо под первичной корой (купена), либо отдельными тяжами в коре (лен), либо в виде блоков над проводящими пучками (бобовые и другие травянистые двудольные). Лубяные волокна камбиального происхождения входят в состав вторичной коры и хорошо развиты у древесных растений (яблоня, липа и др.).
Клетки лубяных волокон тонкие, с утолщенными целлюлозными оболочками. Их длина достигает у конопли – 40 мм, крапивы – 55, льна – 60 и у рами – 350 мм. При этом коэффициент прозенхимности (отношение длины к ширине клетки) составляет у конопли – 750, у льна – 1000, у рами – более 2000. Клетки лубяных волокон собраны в тяжи цилиндрической формы, именуемые техническими волокнами. Они характеризуются высокой прочностью, гигроскопичностью и низкой теплопроводностью. Используются для изготовления тканей (лен), канатов (новозеландский лен), веревок (манильская пенька), рогож, мочал.
Технические качества лубяных волокон зависят от сорта, уровня применяемых технологий выращивания растений и переработки сырья.
Древесинные волокна входят в состав древесины и, как правило, образуются камбием. Их мертвые клетки короче и толще лубяных, имеют плотное сложение. Целлюлозные оболочки клеток толстые, пропитаны лигнином, отличаются большой прочностью и твердостью. В частности твердой древесиной выделяются граб, дуб, железное дерево, ясень. Благодаря высокой прочности древесинных волокон стебли многих растений имеют многостороннее техническое использование.
Склереиды
В отличие от волокон клетки склереид имеют паренхимную форму и первичное происхождение. Для склереид характерно мощное развитие клеточных оболочек, пропитанных лигнином, наличие в них простых пор. По мере развития оболочек клетки отмирают. Среди склереид выделяют каменистые клетки, или брахисклереиды, и ветвистые клетки, или астеросклереиды.
Каменистые клетки округлые, имеют плотное сложение. Они могут располагаться группами в мякоти плодов груши, айвы, в корнях хрена. Кроме того, каменистые клетки могут образовывать сплошной слой как в косточке (эндокарпе) у сливы и других косточковых пород.
Ветвистые клетки имеют разветвленную, звездчатую форму. Они располагаются поодиночке в листьях чая, маслины, камелии, в воздухоносной паренхиме стеблей водных растений, где выполняют опорную функцию.
Развитие механических тканей зависит от многих эндогенных и экзогенных факторов. Под влиянием разных наборов генов формируется число и размеры клеток, фитогормоны участвуют в регулировании инкрустации оболочек лигнином. Погодные и почвенные условия, а также условия питания растений имеют большое значение в развитии механических тканей, что должно учитываться в агрономической практике.
biofile.ru
Занятие № 13. Механические ткани.
sekretitkanei ♦ Декабрь 7, 2011 ♦ Оставьте комментарий
Основное содержание.
- Классификация механических тканей.
- Характеристика колленхимы.
- Характеристика склеренхимы.
Вы наверняка знаете, что у растений отсутствует скелет, который бы помогал ему противостоять действию тяжести собственных органов (ветвей, листьев, цветков, плодов и пр.), а также действию ветра, дождя, снега и т.п. Кроме того, из-за отсутствия нервной системы оно не может быстро мобилизовать (как это делают животные) мускульное сопротивление порывам бури и разным другим давлениям и нагрузкам. Однако растение успешно противостоит этим нагрузкам. Необходимую ему прочность даёт комплекс всех тканей. Растение в целом можно рассматривать как природное сооружение, существующее благодаря целесообразным принципам его строения.
Значительная прочность растения достигается, прежде всего, тургором (давлением жидкости внутри клетки, равным давлению на клетку снаружи) живых клеток и тканей.
Большую роль в прочности растений исполняют механические ткани. 
Высшие растения всю жизнь проводят на одном месте. Форма тела растений, особенности деревьев, представляет значительную по площади поверхность. Оснастка этой поверхности в виде мощной кроны, а также глубокая корневая система должны оказывать сопротивление бурям, ливням, граду и т.д. в течение десятков и сотен лет жизни. Давление самой кроны на ствол дерева представляет постоянно действующую силу, напряжение которой меняется в зависимости от количества плодов, ветвей, листьев, снега и т.д.
Обычно считают, что функции сопротивления всем видам давления и нагрузки выполняет лишь специальные механические ткани. Между тем прочность органов растения зависит не только от механических тканей, но и от всей массы остальных тканей.
Растение можно сравнить во многих случаях с железобетонным сооружением. Последнее состоит из железного каркаса (арматуры), вокруг и в промежутках которого размещают основную массу (бетон). Каркас, погружённый в массу бетона, играет роль скелета, скрепителя бетонных материалов. Комплекс механических тканей (арматура растения) подобен каркасу, находящемуся в массе основной, проводящей и других тканей.
Различают механические ткани с равномерно и неравномерно утолщёнными клеточными стенками.
Классификация механических тканей
Колленхима. Ткань, клетки которой имеют неравномерно утолщённые клетки. Различают уголковую и пластинчатую колленхиму. Стенки клеток колленхимы состоят из целлюлозы, гемицеллюлозы и пектиновых веществ. Клетки являются хлорофиллоносными, поэтому в подземных органах колленхима не встречается.
Колленхима в листьях подорожника
Во многом колленхима напоминает паренхиму, но для неё характерно дополнительное отложение целлюлозы в уголках клеток. Это отложение происходит уже после формирования первичной клеточной стенки. Кроме того, клетки колленхимы вытягиваются параллельно длинной оси органа, в которой закладывается эта ткань. В стеблях и листовых черешках опорная функция колленхимы усиливается ещё и благодаря тому, что эта ткань располагается у поверхности органа. Часто она залегает непосредственно под эпидермой, во внешней зоне коры, постепенно переходя в паренхиму к центральной части органа, т.е. образует в трёх измерениях как бы в полый цилиндр. В других случаях она может образовывать рёбра, повышающие прочность органа, как, например, в мясистых черешках листьев сельдерея или в ребристых стеблях таких растений, как яснотка. В листьях двудольных колленхима окружает среднюю жилку и служит опорой проводящим пучкам.
Клетка уголковой колленхимы имеет форму шестиугольного многогранника, у которого утолщение целлюлозной оболочки идёт вдоль рёбер, а на поперечном срезе утолщения клеточной стенки заметны по углам этого многогранника. Уголковая колленхима встречается в стеблях двудольных растений (в основном травянистых), в черешках листьев по обеим сторонам крупных жилок листа. Колленхима не препятствует росту органа в длину, в котором она расположена.
Клетка пластинчатой колленхимы имеет форму параллепипеда, у которой утолщается только пара граней (стенок), заметных на поперечном срезе с тангентальных сторон, т.е. находящихся параллельно поверхности стебля. Пластинчатая колленхима встречается, как правило, в стеблях древесных растений.
Склеренхима. Ткань, клетки которой имеют одревесневшие (пропитанные лигнином особым веществом, вызывающим обревеснение)
1 – 6 – склеренхимные волокна 7-8 - склереиды
равномерно утолщённые клеточные стенки. Ядро и цитоплазма разрушаются. Существует две разновидности склеренхимы – склеренхимные волокна и склереиды. Волокна собраны в пучки или тяжи.
Волокна кокоса
Склеренхимные волокна образуют ткань, состоящую из клеток вытянутой формы с заострёнными концами и поровыми каналами в клеточных стенках. Эти клетки плотно примыкают друг к другу и их оболочки обладают высокой прочностью. На поперечном срезе клетки многогранны.
Если склеренхимные волокна встречаются в древесине (ксилеме), то они называются древесными волокнами (либриформ). Они защищают сосуды от давления других тканей, являясь
Пенька – волокна конопли
механической частью ксилемы (древесины).
Если склеренхимные волокна встречаются в лубе (флоэме), то они называются лубяными волокнами (камбиформ). Лубяные волокна могут быть и неодревесневшими, обладая при этом большой прочностью и эластичностью, что находит большое практическое применение в текстильной и др. промышленности (например, волокна льна, джута, конопли).
 |  |  |
| Пенька (волокна конопли) | Лапти (лыко липы) | Лыковые туеса |
 |  |  |
| Волокна льна | Волокна джута | Мочало |
Склереиды (каменистые клетки)
Склереиды обычно возникают из клеток основной паренхимы в результате утолщения и лигнификации (одревеснения) их клеточных стенок. Они имеют различную форму и встречаются во многих органах растения. Склереиды более или менее изодиаметричной формы (с одинаковым диаметром клетки) называются брахисклереидами, или каменистыми клетками (в плодах груши, косточки вишни)
Склереиды, имеющие расширение на обоих концах клетки – остеосклереиды – встречаются в листьях чая. Склереиды, форма которых напоминает звезду, называются астросклереидами (в листьях камелии). Удлинённые палочковидные клетки склереид находятся в семенах бобовых.
Скорлупа орехов также образована склереидами.
 |  |  |
| Груша | Айва | Лешина |
 |  |  |
| Грецкий орех | Косточка сливы | Косточка вишни |
 |  |  |
| Косточка абрикоса | Семена бобовых | Листья чая |
Основные понятия: колленхима; склеренхима, склеренхимные волокна, склереиды.
Вопросы и задания для закрепления:
- Из каких тканей образован внутренний «скелет» растений?
- Сравните строение колленхимы и склеренхимы.
- Каково значение склереид в жизни растений?
- Механической тканью образованы:
| а) лубяные волокна | в) камбий |
| б) сердцевина | г) пробка |
Понравилось это:
Нравится Загрузка...
Похожее
sekretitkanei.wordpress.com
Склеренхима — Википедия
Клетки её имеют прозенхимную форму и представляют собой волокна, длинные, плотно расположенные, с заострёнными концами и равномерно утолщённой, чаще одревесневшей оболочкой. Живое содержимое клеток обычно отмирает. Отдельные клетки склеренхимы называются элементарными волокнами, которые в совокупности образуют склеренхимную ткань. Отдельный тяж элементарных волокон (склеренхимных волокон) называют техническим волокном. Волокна встречаются повсеместно во всех органах в виде отдельных тяжей (пучков) или сплошным цилиндрическим кольцом, группами или рассеянно в проводящей ткани.
По сравнению с колленхимой склеренхимные волокна отличаются большей упругостью, равной 15—20 кг/мм², тогда как у колленхимы она составляет не более 10—12 кг/мм². Наличие склеренхимы даёт возможность органам растения противостоять нагрузкам, которые возникают в результате изгиба или под воздействием массы самого растения.
Разновидности
Разделение по происхождению
По происхождению различают первичную и вторичную склеренхиму.
Разделение по расположению
В зависимости от расположения в теле растения и функциональных особенностей волокна склеренхимы разделяют на две группы:
Древесинные волокна
Древесинные (ксилемные) волокна, или либриформ, входят в состав проводящей ткани ксилемы. Формируются камбием. Одревесневшие оболочки этой ткани снабжены простыми порами с щелевидными очертаниями. Либриформ называют многофункциональной тканью, что связано с изменчивостью морфоструктуры волокон. Встречаются переходные элементы между клетками либриформа и водопроводящими элементами, в этом случае клетки либриформа принимают участие в транспортировке воды. Также наблюдаются переходные формы между клетками либриформа и древесинной паренхимой, тогда клетки волокон сохраняют живое содержимое, в таких клетках запасаются крахмал и другие органические вещества. В эволюционном плане волокна либриформа произошли из элементов ксилемы (трахеид), в которых функция проведения воды сочетается с опорной функцией. Волокна либриформа значительно короче лубяных волокон (не более 2 мм).
Клетки либриформа очень прочны, но почти неэластичны. Главная его функция — опора для водопроводящих элементов и для всего растения. Этот тип склеренхимы широко распространён среди высших растений. У лиственных деревьев либриформ занимает значительную часть древесины, особенно в тех её массивах, которые сформировались во второй половине вегетационного периода. Иногда склеренхима формируется перициклом, и в этом случае волокна называют перициклическими. Они долго сохраняют целлюлозные стенки, редко одревесневают.
Лубяные волокна
Расположены обычно в коровой части осевого органа, во флоэме, они встречаются в коре стебля и корня, а также в листовых черешках и пластинках, в цветоножках, плодоножках, реже плодах. Чаще они формируются в стеблях травянистых растений, но у многих пальм образуются в листьях. Клетки лубяных волокон длинные, толстостенные. Длина их колеблется от 40 до 60 мм, у китайской крапивы рами от 350 до 500 мм. В целом волокна насыщены цитоплазмой, в ней содержатся единичные мелкие хлоропласты, часто с крахмальными зёрнами. Число митохондрий значительно больше, чем хлоропластов. Характерная черта молодых волокон — высокоактивный Аппарат Гольджи. У сформировавшихся лубяных волокон протопласт чаще всего отмирает и полость клетки совершенно исчезает.
За счёт интрузивного роста лубяных волокон создаётся исключительная прочность ткани, которая повышается благодаря спиральным расположениям микрофибрилл оболочки. Обычно лубяные волокна составляют простую ткань, располагаясь либо более или менее широким поясом, либо отдельными группами, образующими вместе с проводящими тканями сосудисто-волокнистые пучки. У некоторых растений лубяные волокна вкраплены в лубяную паренхиму.
По происхождению лубяные волокна бывают:
- Первичные — образуются перициклом
- Вторичные — образуются камбием
У травянистых двудольных растений преобладают первичные волокна, у древесных — вторичные. Вторичные лубяные волокна намного короче первичных и чаще одревесневают. Крайне редко лубяные волокна развиваются у голосеменных.
Видео по теме
Использование
Свойства лубяных волокон (прочность, исключительная эластичность, большая длина волокна, отсутствие одревеснения) очень ценны для текстильной промышленности. Особый интерес представляют такие растения, как лён, конопля, кенаф, джут, рами, их текстильные волокна используется в текстильной промышленности.
Текстильные качества лубяных волокон неодинаковы. Различают твёрдо- и мягковолокнистые растения. У мягковолокнистых (лён) волокна мягкие, эластичные, идут на изготовление высококачественных льняных тканей. У твёрдоволокнистых (новозеландский лён, виды агавы, некоторые пальмы) волокна твёрдые, грубые, из них делают верёвки, щётки, грубые волокнистые ткани.
Литература
- Ботаника: Анатомия и морфология растений / С. Н. Мякишева, М. Т. Логуа. — Кемерово: Кузбассвузиздат, 2003. — 208 с. — ISBN 5-202-00651-9
- Атлас по анатомии растений: учеб. пособие для вузов / Бавтуто Г. А., Ерёмин В. М., Жигар М. П.. — Мн.: Ураджай, 2001. — 146 с. — (Учеб. и учеб. пособия для вузов). — ISBN 985-04-0317-9.
wikipedia.green
Склеренхима
19.02.2012 | Опубликовано в: Биохимия
Склеренхима: определение, происхождение, типы, особенности строения и функции.Склеренхима - это важнейший и самый распространенный вид механической ткани у всех семенных растений.Склеренхима (от греч. Skleros - твердый и enchyma - налитое, здесь - ткань) - механическая ткань, состоящая из клеток с очень и равномерно утолщенными стенками. Различают два вида склеренхимы: склеренхимни волокна и склереиды.Склеренхима встречается в вегетативных органах почти всех сосудистых растений. В водных растений она почти отсутствует, однако, в засухоустойчивых - хорошо развита.Склеренхима присущая таких органов растений как: корня, стебля, листа, плодов, цветков. По сравнению с другими нантомичнимы элементами склеренхимамае толстые клеточные стенки.По происхождению различают первичную и вторичную склеренхиму. Первичная возникает из клеток прокамбиальних пучков. Вторичная образуется из камбия.После окончательного формирования, оболочка клеток потовщуетьсяи изнутри, содержимое клетки отмирают, полость заполняется воздухом. Таким образом, склеренхима - мертвая механическая ткань, Березовка которой имеют оболочку и остатки мертвой цитоплазмы. Клетки склеренхимы прозенхимнои формы. Длина их колеблется от 1-2 до 400 мм, а диаметр составляет сотые доли миллиметра. Склеренхима по своему строению и местоположению в органах делится на лубяные волокна или либриформ.Лубяные волокна - это удлиненные клетки, оболочка которых чаще всего состоит из целлюлозы и пектиновых веществ. Они размещаются группами вдоль органов растения. Лубяные волокна встречаются в коре стебля и корня, в листовых черешках и пластинках, цветоножках и плодоножках, в отдельных случаях в плодах. Лубяные волокна чаще встречаются у травянистых растений.Длина лубяных волокон не одинакова не только у разных растений, но даже в пределах одного и того же вида. Например, длина лубяных волокон льна составляет в среднем 40-60 мм (иногда до 120 мм), в текстильной растения раме - 80 мм (в отдельных случаях до 350 - 420 мм). Лубяные волокна в зависимости от происхождения бывают первичные и вторичные. Первичные входят в состав первичной флоэмы сосудисто - волокнистых пучков и поэтому их называют флоемни лубяные волокна. Образуются они из прокамбия сосудисто - волокнистого пучка .. вторичные лубяные волокна образуются из камбия сосудисто - волокнистого пучка. Прокамбий становится камбием, который образует вторичные тканинип, в том числе и вторичные лубяные волокна. У двудольных травянистых растений преобладают первичные лубяные волокна, у древесных растений - вторичны. В голосеменных растений лубяные волокна развиваются очень редко, например, в кипариса.Лубяные волокна играют очень важную роль в жизни растений. Они прочны, елестични, поэтому хорошо противодействуют не только разрывов, а выпячиванию органа, обусловливающие его упругость. Ценные свойства лубяных волокон (прочность, эластичность, упругость, длина волокон, отсутствие одеревенение) позволяют использовать растения, в которых хорошо развиты эти ткани, в текстильной промышленности для производства различных тканей. Кроме флоемних первичных и вторичных лубяных волокон, которые образуются образующей тканью сосудисто - волокнистых пучков, в наружной части стебля однодольных растений образуется суцилоьний цилиндр механической ткани, которую называют ложная склеренхима. Она может располагаться на разном расстоянии от эпидермиса. Образуется такая склеренхима из основной ткани первичной коры, а в осоковых она образуется из клеток эпидермиса.Древесные волокна или либриформ - это механическая ткань, которая входит в состав первичной ксилемы. Образуется либриформ из прокамбия и камбия.Либриформ (от лат. Liber - луб, лыко и forma - вид) - специализированные механические элементы древесины, состоящие из прозенхимних, заостренных на концах, клеток. Клетки либриформу имеют толстые, одеревеневшие стенки с щилиноподибнимы порами, их живой содержание рано отмирает и они выполняют механическую функцию.Древесные волокна значительно короче чем лубяные волокна и поэтому не используются в текстильной промистловости. Поскольку они входят в состав древесины, то главное их применение в строительной промышленности, для изготовления мебели. Древесные волокна после специальной химической обработки древесины используют для изготовления целлюлозы, из которой производят бумагу. Из древесины производят спирт и эластичные ткани.Склереиды (Вилде греч. Skleros - твердый и eidos - вид, вид) - группа паренхимных клеток с равномерно и очень утолщенными группа паренхимных клеток с равномерно и очень утолщенными стенками. В зависимости от формы клеток среди склереидив роризняють: астеросклереиды, брахисклереиды и остеосклереиды.Оболочки склереидив пропитанные лигнином, иногда кремнеземом и известью, что приводит к отмиранию клеток, в центральной части таких клеток содержатся остатки мертвого протопласт, или они заполнены воздухом.В отдельных случаях склереидна клетка может иметь связь с другими живыми клетками поэтому долгое время остается живым, а иногда может происходить процесс одеревенение клеточной оболочки, что довольно часто наблюдается в плодах груши, киви. Форма клеток не постоянна и может изменяться от круглой до удлиненной. Склереиды мистятьься группами, пермищуючись с клетками основной паренхимы. Наиболее распространенной формой склереидив являются так называемые каменистые клетки. По происхождению склереиды - это первичные ткани, которые образовались непосредственно из апикалтьних меристем стебля, или меристематических клеток прокамбиальних пучков. Каменистые клетки могут образовываться из обычных паренхимных клеток первичной коры Шляхрем утолщение их оболочек. Могут возникать склереиды ЩЖ клитин6 перицикла и с камбиальных клеток в сторону флоэмы и из клеток феллогена. Фугкция, которую викониють склереиды может Бутми разнообразной, одинокие склереиды скрепляют рыхлую паренхзиму (например, в плодах), они могут выполнять и опорную фуенкцию в мясистых листьях чая, облепихи, малины, самшита и др.. растений.Каменистая ткань формируется в скорлупе плодов грецкого ореха, фундука, лещины, персика. Таким образом, элементы механических тканей размещаются в теле растения в определенной закономерности, что в целом создает прочную систему - арматуру растительного организма.
buymore.pro
МЕХАНИЧЕСКИХ (АРМАТУРНЫХ) ТКАНЕЙ
Механические ткани в теле растения выполняют опорную функцию, придавая определенную конфигурацию отдельным органам. Чаще всего они играют роль арматуры, располагаясь среди других тканей и придавая им, в сочетании с остальными тканями растения, дополнительную прочность. Механические ткани обеспечивают сопротивление растения статическим (сила тяжести) и динамическим (порывы ветра, удары дождя и т. д.) нагрузкам. Общим и главным их признаком является утолщение клеточных оболочек и тесная сомкнутость конструктивных элементов. В процессе эволюции растений механические ткани возникли в связи с совершенствованием ветвления и развитием вегетативной массы растения.
В онтогенезе растения первичные механические ткани образуются из основной меристемы, вторичные – из камбия.
Различают два типа механических тканей – колленхиму и склеренхиму.
Колленхима(от греч. colla – клей и enchyme – налитое) представляет собой ткань из живых клеток длиной 1–2 мм с неравномерно утолщенными стенками. Утолщения возникают на первичной оболочке за счет отложения молекул целлюлозы, гемицеллюлозы и пектиновых веществ. Они никогда не пропитываются лигнином и не одревесневают, сохраняют упругость, оставаясь живыми, как правило, в течение всей жизни растения. В связи с тем, что оболочки клеток имеют первичное строение, они способны к растяжению и не препятствуют росту других клеток, находящихся рядом. Именно поэтому колленхима является опорной тканью молодых растущих в длину органов. Клетки колленхимы вытягиваются параллельно длинной оси органа, в котором закладывается эта ткань. Важной особенностью колленхимы является то, что она выполняет свою функцию опоры только в состоянии тургора. В противном случае при потере растением воды тонкие участки клеточных оболочек спадаются и побеги теряют упругость, увядают.
Колленхимные ткани имеют первичное происхождение, часто образуются из внешних слоев апикальной меристемы побега (в корне колленхима не образуется) и поэтому расположены (у двудольных) под эпидермисом в первичной коре. При этом колленхима образует как бы полый цилиндр или сосредотачивается в ребрах (например, стеблей яснотки или черешков листа подорожника, сельдерея), что, несомненно, повышает прочность органа. Присутствие упругой колленхимы в черешке листа позволяет ему менять свою ориентацию в пространстве вслед за солнцем. В листьях двудольных растений колленхима окружает среднюю жилку и служит опорой проводящим пучкам. У однодольных колленхима находится в узлах злаков и предохраняет растения от полегания.
В зависимости от характера утолщения клеточных стенок различают три типа колленхимы – уголковую, пластинчатую и рыхлую. В уголковой колленхиме утолщения сосредотачиваются по углам клеток, располагаясь в соседних клетках напротив друг друга. В результате клетки выглядят многогранными (5–6-гранными), а совокупность утолщенных оболочек соседних клеток имеет вид трех-пятиугольников. Утолщенные участки целлюлозных оболочек выглядят блестящими. Уголковую колленхиму можно наблюдать в черешках бегонии, ревеня, свеклы, тыквы, щавеля, гречихи и других растений. В пластинчатой колленхиме утолщенные тангентальные (параллельные поверхности органа) клеточные стенки расположены параллельными рядами. В таких клетках радиальные стенки остаются более тонкими. Пластинчатая колленхима развивается в стеблях подсолнечника, бузины, баклажана, астранции. Рыхлая колленхима начинает формироваться как уголковая, однако между клетками образуются большие межклетники, которые играют роль схизогенных вместилищ выделений или аэренхимы. Полость клетки при этом сильно уменьшается и почти не видна. Такой тип колленхимы можно наблюдать в черешках лопуха, подбела, в цветоносах растений из семейства лилейные (валоты, лилии, чеснока).
Клетки колленхимы, располагаясь под эпидермисом в периферической части первичной коры, могут содержать хлоропласты и выполнять не только опорную, но и функцию фотосинтеза. Со временем оболочки клеток колленхимы могут утолщаться, одревесневать и колленхима превращается в склеренхиму, а могут, наоборот, терять утолщения и превращаться в запасающую паренхиму. Эволюционно колленхима возникла из клеток паренхимы и близка к ней по строению.
Второй тип механической ткани – склеренхима (от греч. scleros – твердый) Она встречается во всех органах растения и располагается не только под эпидермисом, как колленхима. В отличие от колленхимы, клетки склеренхимы имеют равномерно утолщенные клеточные стенки, в которых располагаются немногочисленные простые поры. Как правило, оболочки зрелых клеток склеренхимы пропитываются лигнином и одревесневают, а живое содержимое клеток постепенно отмирает. Таким образом, зрелые клетки склеренхимы, в отличие от колленхимы, чаще всего мертвые. Такие клетки не способны вытягиваться, поэтому окончательное их созревание происходит после того, как закончится рост окружающих клеток. Оболочки склеренхимных клеток обладают высокой прочностью, близкой к прочности стали. Они хорошо выдерживают динамические нагрузки и не испытывают остаточной деформации, поэтому обеспечивают прочность на сжатие, разрыв, изгиб. Высокая прочность на разрыв означает возможность значительного растяжения без разрыва, а прочность на сжатие – достаточное сопротивление изгибу.
Иногда клетки склеренхимы не одревесневают, как, например, волокна льна. Иногда, благодаря многочисленным разветвленным простым порам, клетки сохраняют живое содержимое (например, каменистые клетки в плодах).
По происхождению различают склеренхиму первичную и вторичную. Первичная склеренхима возникает из меристем апексов (располагается в стебле под эпидермисом, например, у однодольных растений), из прокамбиальных тяжей (находится в обкладке проводящих пучков) или из перицикла (перициклическая склеренхима, например, в стеблях кирказона, купены, подсолнечника). Вторичная склеренхима формируется из камбия и входит в состав проводящих пучков либо образуется в результате одревеснения колленхимы.
В зависимости от строения выделяют два типа склеренхимы – волокна и склереиды.
Волокна – это сильно вытянутые прозенхимные клетки с заостренными концами (скошенными поперечными стенками). Клетки растут скользящим (интрузивным) ростом, перекрывают друг друга, что повышает их прочность. Они имеют толстые клеточные стенки и очень узкую полость клетки. Их длина в среднем 1–4 мм, но у текстильных культур значительно больше: до 60 мм у льна, до 350 мм у рами. У текстильных культур волокна не одревесневают, остаются целлюлозными, сохраняют гибкость и эластичность. Чем длиннее волокна, тем лучше. Номер волокна у льна отражает его длину: чем выше номер, тем длиннее волокно. Волокна, расположенные во флоэме, или в лубе, как ее часто называют, носят название лубяных волокон. Склеренхимные волокна, которые находятся в ксилеме (древесине) называются древесинными, или либриформом. Они короче лубяных (не более 2 мм) и всегда одревесневают. Эволюционно волокна либриформа образовались из трахеид – водопроводящих элементов ксилемы.
Волокна могут также входить в состав других тканей, располагаясь целыми группами или поодиночке. У многих растений, особенно у однодольных, волокна составляют механическую обкладку проводящих пучков. Механические ткани, которые входят в состав сосудисто-волокнистых пучков, характеризуются относительно короткой длиной и тонкой стенкой по сравнению с механическими элементами, которые находятся вблизи поверхности органа.
Склереиды представляют собой клетки, близкие по форме к паренхимным, с толстыми слоистыми стенками и простыми разветвленными порами. Содержимое их обычно отмирает, но иногда сохраняется, как в плодах груши и айвы. У этих растений при созревании плодов клетки раздревесневают и становятся тонкостенными паренхимными запасающими клетками. Обычно наиболее богаты склереидами кора (клюква), сердцевина, флоэма осевых органов (хинное дерево), а также плоды и семена (бобовые), листья. Клетки округло-эллиптической формы называются брахисклереидами (от греч. brachys – короткий), или каменистыми клетками. Их можно найти в плодах груши, айвы. Астросклереиды (от греч. astron – звезда) характеризуются вытянутыми отростками, они чаще встречаются в толстых кожистых листьях, обеспечивая их устойчивость к разрывам (например, у фикуса, камелии, инжира, в черешках кувшинок и кубышек). Склереиды, похожие на берцовую кость, называют остеосклереидами (от греч. osteon – кость). Склереиды могут встречаться поодиночке – в таком случае их называют идиобластами (например, в листьях инжира, камелии). Они также могут образовывать группы или даже ткань, например, в косточке (внутриплоднике) вишни, сливы, абрикоса и т. д., в скорлупе (вне[194864] плоднике) грецкого ореха и фундука.
Степень развития механических тканей во многом зависит от местообитания растений. Она невелика у гигрофитов и значительна у ксерофитов – растений засушливых местообитаний.
В теле растения механические ткани имеют определенную локализацию: в корнях они располагаются в центре органа, а в стеблях – в виде кольца. Такое расположение оправдано тем, что положение корня в пространстве поддерживается еще и почвой, поэтому механические ткани обеспечивают прежде всего прочность органа на сжатие. Действие на побег различных быстро меняющихся и разнонаправленных нагрузок (порывы ветра, капли дождя, вытаптывание животными) требует более эффективного расположения опорных тканей, которое обусловливает прочность на изгиб и растяжение, большую устойчивость растения. Необходимо отметить, что строение органов растения соответствует принципу достижения прочности при экономной затрате материала. В. Ф. Раздорский, занимавшийся изучением строительно-механических принципов в конструкции растений, сравнивал их с железобетонными сооружениями, в которых арматуру составляют механические ткани, а роль заполнителя – все прочие живые ткани. Конструктивные особенности растений учитываются в одном из разделов бионики – науки, решающей задачу создания совершенных технических систем.
Похожие статьи:
poznayka.org
